인프런 커뮤니티 질문&답변

안녕하세요, 답변 남겨드립니다.

Chopping 현상은 단순히 “동작이 갑자기 중단되는 현상”이라고만 이해하면 오해가 생기기 쉽습니다. 원래 Chopping은 전력전자나 아날로그 회로 설계에서 특정 파형을 잘라내거나 변조하는 동작을 의미하는데, 설계 환경에 따라 의도된 기능일 수도 있고, 비정상적인 오동작일 수도 있습니다.

예를 들어 전력전자에서 SMPS(Switched Mode Power Supply)의 경우, 출력 전류 제어를 위해 Current Chopping 기법을 씁니다. 모터 드라이버 IC에서 PWM 신호로 전류를 제어할 때, 설정된 최대 전류에 도달하면 MOSFET을 순간적으로 꺼서 전류가 과도하게 흐르지 않도록 합니다. 이때 전류 파형은 삼각파처럼 잘리는 형태가 되고 이를 Current Chop이라고 부릅니다. 의도된 제어 방식이므로 정상 동작입니다.

반면에 MOSFET이 Floating 상태가 되어 Gate가 의도치 않게 부유하면, 드레인-소스 경로가 예측 불가능하게 ON/OFF를 반복하게 되고, 이때도 마치 Chopping처럼 동작이 불연속적으로 끊어지는 현상이 나타날 수 있습니다. 이 경우는 설계상의 버그나 Pull-down 저항 미삽입, 게이트 드라이버의 Slew-rate 제어 부족 등으로 발생하는 비정상 현상입니다.

즉, Chopping과 Floating은 다른 개념이지만, 회로 환경에 따라 둘이 비슷하게 보일 수 있습니다. 의도된 Current Chop이라면 예를 들어 1 kHz PWM에서 Duty에 따라 전류가 0.5 A~1 A 범위에서 삼각파로 움직입니다. 하지만 Floating으로 인한 불안정 Chop이라면 전류 파형이 불규칙적으로 튀고, 스펙트럼 분석 시 의도되지 않은 고조파 성분이 다수 발생합니다.

현업에서는 예를 들어 BLDC 모터 제어에서 Current Chop을 이용해 전류를 제한하고 토크를 제어합니다. 하지만 게이트 드라이브가 불안정해 Floating이 생기면 모터가 떨림(Jitter)을 보이거나, MOSFET이 발열로 손상되는 케이스가 자주 발생합니다. 따라서 Pull-down 저항(예: 10 kΩ) 삽입, 게이트 드라이버 선택, 데드타임 삽입 등을 통해 Floating 문제를 방지하는 것이 중요합니다.

정리하면, Chopping은 반드시 “비정상 동작”을 의미하지 않고, 전류 제어 기법에서 자주 쓰이는 정상적인 방식일 수 있습니다. 다만 MOSFET Floating으로 인한 비정상 동작도 결과적으로 Chop처럼 보일 수 있으므로, 맥락에 따라 구분해서 해석해야 합니다.